吉时利源表|五合一工具

       吉时利源表是一种五合一工具，它外观紧凑，同时融合了数字万用表 (DMM)、电源、电流源、电子负载和脉冲发生器的实用功能。吉时利源表满足高性能生产测试、工艺监测、产品开发和研究中电子制造商的专门需求，受到广大客户的青睐。那么我们如何选择一款符合要求的吉时利源表呢？

总体来说，选择吉时利（Keithle）源表有以下几个指标值得重视：

1.源的输出范围

这个输出范围包括电流输出范围和电压输出范围。例如：

KEITHLEY2450：其电流输出最大范围为1A，电压输出最大范围为200V。

KEITHLEY2460：其电流输出最大范围为7A，电压输出最大范围为105V。

在这里请注意：由于源表有总功率的限制，其输出不能同时达到电流输出和电压输出的最大值，而是在不同的区间，其输出范围有不同的限制，在描述源表的输出范围时，经常用到的一种图叫功率包络图，下图就是KEITHLEY 2450的功率包络图：

       我们从这张图可以看到，虽然2450的最大电压可以达到200V，最大电流可以达到1A，但当电压输出在不同的区间的时候，其电流最大值是分段的，例如：当电压输出绝对值超过200V后，最大电流只能是100mA以内。

因此我们在选购源表的时候，一定要考虑到需要测量的样品器件的电流电压的最大范围，然后参考仪器的参数手册，看是否符合测试要求。

2.测量的精度

       这里测量的精度包含了电流测量精度和电压测量精度。在实践当中，用户关心更多的是电流的测量精度，同样值得注意的是源表的测量精度也是分量程的，并不是全范围的精度都是一样，例如在1uA范围内的量程其精度比1mA，10mA要高很多。

       用户常常混淆的一个概念是量程和测量精度的关系，量程是一个档位的概念，相当于在这个档位测量的最大值、而测量精度是在该量程内测量的分辨率及准确度，我们举个例子：例如一个称重的仪器，100克是它的一个档位，也就是说在这个档位，它最大能称重100克的物体，但测量精度根据精密程度可能是精确到1微克，1毫克等等。具体的测量精度就可以参考每种型号的Datasheet（数据表）。

3.通道数

       一般情况下的源表只有一个通道，也就是只有一路测量及输出通道，虽然有的源表有前后两个面板都可以接线，但在使用的时候只能选择某一个面板输出。单通道的源表包括：2400系列、2450系列、2600A/B系列中的以奇数为结尾的型号（例如2601B、2611B、2635B）。双通道的源表可以理解为两个单通道的源表集成在了一起，这样一台双通道的源表就可以直接测试三端器件，以下就是一个双通道源表和FET器件的连接图：

      SMUA和SMUB的LO接到器件的源极，然后一个SMU的HI接到栅极、另外一个SMU的HI接到漏极。

4.测量的速度（采样率）

       除了精度和测量范围之外，测量的速度是用户最关心的问题，我们经常遇到用户问：这款表一秒钟能采多少个点？指标上明明写着每秒能采XXX个点，怎么实际上一秒钟才几个点，相差几十倍？

采样率不是一个固定的数值、它受到很多因素的影响，其中有以下几个主要因素：

• NPLC（积分周期）：这个值越大，测量的精确性和稳定性越好，但测量的速度越慢。

• 测量信号的大小及量程：固定量程比自动量程要快，在自动量程的情况下，如果测量电流信号很小（尤其是在光电器件的暗电流的时候），其采样速度会大幅下降。

• 采用的通讯接口：RS232慢，GPIB、LAN、USB快（KEITHLEY2400只支持GPIB和RS232接口，2450系列和2600B系列支持GPIB，LAN和USB接口）。

• 其它因素：如自动调零等。

       那么为什么仪器Datasheet标称的XXX点/秒和我实测的速度相差那么大呢？仪器标称的最大采样率一般是指的极限采样率（使用最快的接口、NPLC调到最小、精度最低、关掉一切显示、使用缓冲区等等），这种测试条件和实际做实验时的条件是不同的。

5.是否支持脉冲输出

       在有些器件IV测试中，为了避免器件发热影响测试，需要进行脉冲方式的测量，这个脉冲输出是指的仪器硬件原生支持脉冲功能，所谓用软件模拟的方式实现不属于原生脉冲功能。

6.测试夹具及通讯接口

额外的成本包括（但不限于）以下几个方面：

• 测试夹具接口及配置：香蕉头、排线、三同轴接口。

• 通讯线：KEITHLEY2400系列不带计算机通讯线，用户需另外购买GPIB线（约几千一根）或者RS232（便宜、但速度比GPIB慢）。

• KETITHLEY2450系列自带USB和LAN通讯线。

• KEITHLEY2600B系列自带LAN通讯线。

7.测量软件

       测量软件是用于控制源表进行各种功能测量（例如：IT，VT，IV等），源表能否发挥出最大的效应，测量软件十分重要，举例来说：假如源表是一个价格高昂的乐器，那么不同的测量软件就相当于不同水平的演奏家，只有好的演奏家才能发挥出乐器的特性。